วิศวกรรมการปรับอากาศและการระบายอากาศ

2 3 Page 92 of 134

11 12 Page 93 of 134

Figure 13 ตารางท ี่ 4 Page 94 of 134

14 15 16 Page 95 of 134

2 พัดลม (Fan) พัดลมหรือเครองเป ื่ าลม (Blower) คืออุปกรณที่จะทําใหเกิดการเคล ื่ อนท ี่ ของอากาศดวย ความเร็วและทิศทางที่ตองการ ความแตกตางระหวางพ ัดลมและเคร ื่องเปาลม มาตรฐาน JIS ได กําหนดไววาพดลมทั ี่มีแรงดนลมตั ่ํ ากวา 1,000 มิลลิเมตรน ้ํ าเรียกวา พัดลม สวนพัดลมที่มีแรงดัน ลมตั้งแต 1,000 มิลลิเมตรน้ําแตไมถึง 10 เมตรน้ํา เรียกวา เคร ื่องเปาลม แตลักษณะหรือรูปทรง ของอุปกรณทั้งสองชนิดเหมอนกื ัน 2.1 ชนิดของพัดลม พัดลมสามารถแบงตามลกษณะการไหลของอากาศเป ั น 2 กลุมคือ พัดลมแบบหอยโขง หรือแบบใชแรงเหว ี่ ยง (Centrifugal or Radial fan) และ พัดลมแบบอากาศไหลตามแนวแกน (Axial flow fan) 2.1.1 พัดลมแบบหอยโขงหรอแบบใช ื แรงเหว ี่ ยง (Centrifugal or Radial fan) ทํางานโดยการดึงอากาศเขาทางด านขางและเหวยงออกในแนวรั ี่ ศมีสงผลใหอากาศมี ความเร็วสงขูึ้น แลวบงคั ับใหอากาศผานหนาต ัดท ี่ ขยายข ึ้นในลกษณะกั นหอย มีเสยงคี อนขาง เงยบและอากาศทีทางออกม ี่ ีความเรวสม ็ ่ําเสมอทั้งหนาต ัด มีหลายประเภท ดังน ี้ Forward Curved Blade เปนชนิดที่มีใบโคงไปทางเดียวกับการหมุน (ใบโคงหนา) เหมาะสําหรับงานที่มีความเร็วลมต่ําและอัตราการไหลของลมไมมีการ เปลี่ยนแปลงมากเนื่องจากจะมีปญหาเรอง ื่ over load มีประสิทธิภาพที่ต่ําเมื่อ เทียบกับแบบแรงเหวยงชน ี่ ดอิ ื่น แตมีราคาถูก คาใชจายในการใชงานสูง Radial Straight Blade เปนชนิดที่มีใบตรงตามแนวรัศมีมีโครงสรางงาย แข็งแรง ทนทานตอ ทรายหรืออากาศที่มีฝุนมาก มีประสิทธิภาพการใชงานต ่ํ ามีปญหาเร ื่ อง over load มีการเปลี่ยนแปลงอัตราการไหลของอากาศมาก Backward Curved เปนชนดทิ ี่มีใบโคงไปทางตรงขามการหมุน (ใบโคงหลัง) เหมาะสําหรับ ใชในอุปกรณการปรั  บอากาศที่ตองการความดันสถิตยต่ํา เม ื่ อมีการ ใชงานที่มีการเปลี่ยนแปลงอัตราการไหลจะไมมีปญหาเร ื่ อง over load (Non Overload) ใหประสิทธิภาพในการใชงานส ูง ใชกับอากาศสกปรกไดทําความ สะอาดงายแตมีราคาแพง 2.2.2 พัดลมแบบอากาศไหลตามแนวแกน (Axial flow fan) ทํางานโดยการดูดอากาศเขาทางดานหลังใบพัด และสงอากาศผานใบพ  ัดออกไปตาม แนวแกน มีเสียงดังและประสิทธิภาพการใชงานต่ํา มักใชกับงานท ี่ไมสนใจความสม  ่ํ าเสมอของ อากาศท ั้ งหนาต ัด โดยทั่วไปแบงออกไดดังน ี้ Page 96 of 134

พัดลมแบบใบพัด (Propeller fan) เปนชนิดท ี่ใชสงลมแบบไมมีทอลม ความ ตานทานตอการเคล ื่ อนท ี่ ของลมนอย นิยมใชเปนพัดลมถายเทอากาศ พัดลมระบาย แกสเสีย พัดลมระบายความรอน มีเสียงคอนข างดัง พัดลมไหลตามแกนแบบมีทอครอบ (Tube axial fan) เปนชนิดที่มีการไหลของ อากาศตามแนวแกนจากดานหล ังไปดานหนาแตชุดใบพัดจะอยูภายในทอ พัดลม ชนิดน ี้จะใหความดนสถั ิตและอัตราการไหลของลมสูงกวาแบบใบพัด นิยมใชเป น พัดลมสงจายอากาศให  ไหลวนของหอผึ่ งเย็น มีเสียงคอนขางดัง พัดลมไหลตามแนวแกนแบบมีทอครอบและมีครีบนํา (Vane axial fan) เปนชนิด เดียวกับ (Tube axial fan) ตางกนทั ี่ จะมีครบนี ําทางเพ ื่อปองก ันการปนป วนของลม ที่จะสงไปท  ําใหมีประสิทธิภาพในการใชงานท ี่สูงกวา 2.2. Fan Performance Curve ในการพิจารณาเลือกใชหรอวื ิเคราะหพัดลมจะใชกราฟที่ เรียกวา Performance Curve หรืออาจเรียกวา H-Q Curve ที่สามารถบอกถึงขอมูลการทํางานของพัดลมทเราก ี่ ําลัง พิจารณาอยูไดโดยสามารถขอไดจากผูผลิตพัดลม จากกราฟคุณลักษณะของพัดลมจะ ประกอบดวยเสนบอกคุณลกษณะของสมบั ัติที่สําคัญ 3 เสน คือ ความดันของของไหล โดยความ ดันของของไหล กําลงงานเพลาั และประสทธิ ิภาพของพดลมั จุดทํางานของระบบสงลมหน ึ่ งๆ หมายถงจึุดที่อัตราการไหลและความดันของพัดลม และระบบมีเสถียรภาพและดุลยภาพตอกัน (Stable Equilibrium) ซึ่งก็คือจุดตัดระหวางกราฟ แสดงลักษณะระบบ (System Characteristic Curve) กับ เสนกราฟแรงดัน ใน Performance Curve Page 97 of 134

17 18 19 20 Page 98 of 134

21 22 23 24 Page 99 of 134

25 26 Page 100 of 134

Page 101 of 134

Page 102 of 134

Page 103 of 134

Page 104 of 134

การออกแบบระบบท่อน้ำในงานปรับอากาศ 1 ชนิดของระบบท่อน้ำ 1.1 ระบบท่อน้ำเปิด เป็นระบบท่อน้ำที่มีส่วนของท่อน้ำบางส่วนที่เปิดสู่บรรยากาศ อย่างเช่น ระบบท่อน้ำ ของ cooling tower 1.2 ระบบท่อน้ำปิด เป็นระบบซึ่งไม่มีส่วนไหนของระบบการส่งน้ำเปิดสู่บรรยากาศ 2 การจัดระบบหมุนเวียนน้ำ ในระบบท่อน้ำที่มีการหมุนเวียนน้ำที่ผ่านไปแล้วกลับมาใช้อีก สามารถแบ่งการจัดน้ำกลับ โดยเมื่อมีการ นำน้ำกลับของ Units ตั้งแต่ 2 Units ขึ้นไป สามารถจัดน้ำกลับได้ จากวิธีใดวิธีหนึ่ง ดังนี้ 2.1 Direct Return Pipe เหมาะสำหรับระบบที่มีแต่ละ Units มี Pressure Drop ต่างกัน ใช้กันมากใน ระบบท่อน้ำเปิด ส่วนในระบบท่อน้ำปิดมีใช้บ้างเหมือนกัน ระบบนี้จำเป็นต้องใช้ Balancing Valve เพื่อปรับอัตรา การไหลของน้ำให้ได้ตามต้องการ ระบบนี้มีข้อดีตรงที่ว่าFirst Cost ต่ำแต่ Engineering Cost สูง และ Balancing Time สูง เป็นระบบท่อน้ำที่เครื่องใกล้กับแหล่งจ่ายน้ำจะได้รับน้ำมากกว่าเครื่องที่อยู่ไกล เนื่องจากท่อส่งน้ำจะส่ง ถึงเครื่องใกล้ก่อน และท่อส่งน้ำกลับก็จะนำน้ำกลับจาก เครื่องใกล้ก่อน เช่นกัน ทำให้อัตราไหลของน้ำผ่านเครื่อง ใกล้มีแนวโน้มที่จะมากกว่าเครื่องที่อยู่ไกล 2.2 Reverse Return Pipe เป็นระบบนำน้ำกลับที่เหมาะสำหรับระบบที่แต่ละ Units มี Pressure Drop เท่ากันหรือเกือบจะเท่ากัน ในระบบReverse Return Pipe นี้ จะสังเกตเห็นว่าความยาวของท่อน้ำตั้งแต่เริ่มส่ง จนกระทั่งกลับมาที่เดิมของทุก ๆ Units จะมีค่าใกล้เคียงกัน จึงไม่จำเป็นต้องใช้ Balancing Valve ในการสมดุล น้ำในแต่ละท่อแนะนำให้ใช้กับระบบ closed system เพราะในระบบ open system ใช้ไม่ค่อยได้ผลในเรื่องของ การช่วยปรับสมดุลการไหล เนื่องจากใช้ท่อยาวขึ้นดังนั้น First Cost จะสูง 2.3 Reverse Return Header with Direct Return Risers เป็นระบบซึ่ง Reverse Return เฉพาะ Header ส่วน Risers กลับโดยตรง ดังนั้นอัตราการไหลของทุก ๆ Units ช่วง Direct Return Riser จะไม่เท่ากัน ซึ่งอาจจำเป็นจะต้องใช้ Balancing Valve ในช่วงนี้ Page 105 of 134

รูปที่ การจัดระบบหมุนเวียนน้ำ Page 106 of 134

3 สมการพื้นฐานที่เกี่ยวข้อง 3.1 Continuity Equation m1 m2 = 1 1 1 2 2 A2 v A = v ถ้ามีเงื่อนไขสมมุติว่าเป็นของไหลที่อัดตัวไม่ได้ (Incompressible Fluid) 1 1 2A2 v A = v 3.2 Steady Flow Energy Equation P Static pressure, lbf / ft2 abs: (Pa abs.) Fluid density, lbm/ ft3 : (kg /m3 ) u Internal energy, Btu / lb: (J / kg) J Joule’s equivalent, 778 ft lbf / Btu: (1) v Mean velocity, ft / s: (m / s) g Gravitational acceleration, 32.2 ft / s2 : (9.81 m/s2 ) gc Dimensional constant, 32.2 lbm ft / lbf s2: (1) Z Elevation, ft: (m) q Heat supplied, Btu / lbm: (J / kg) w Work developed, ft lbf / lbm: (J /kg) w g gZ g v u J P qJ g gZ g v u J P c c c c + + + + = + + + + 2 2 2 2 2 1 2 2 1 1 1 1 2 2 Page 107 of 134

3.3 Bernoulli Equation Steady state, constant density, no heat or work constant 2 2 + + = c gc gZ g P v ; ft lbf /lbm: (J/kg) 3.4 สมการการแลกเปลี่ยนความร้อนของน้ำเมื่อผ่านอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน Q = m c pT Q คือ อัตราการถ่ายเทความร้อน (Btu/hr) m คือ อัตราการไหลเชิงมวล (lb/hr) p c คือ ความจุความร้อนจำเพาะ (Btu/ lb o F) T คือ ความแตกต่างของอุณหภูมิทางเข้าและออกของน้ำ (o F) 4 ความสูญเสียจากความเสียดทานในระบบท่อน้ำ, ข้อต่อ และวาล์ว ค่าความสูญเสียจากความเสียดทานในระบบท่อน้ำ สำหรับท่อเหล็กกล้าเบอร์ 40 สามารถหาได้จากกราฟ โดยแยก เป็นสำหรับท่อทั้งระบบเปิด และระบบปิด ส่วนข้อต่อและวาล์วสามารถหาค่าความดันสูญเสียจากค่าของความยาว สมมูล Page 108 of 134

รูปที่ ความสูญเสียความเสียดทานสำหรับการไหลของน้ำในท่อเหล็กกล้าสำหรับระบบปิด Page 109 of 134

รูปที่ ความสูญเสียความเสียดทานสำหรับการไหลของน้ำในท่อเหล็กกล้าสำหรับระบบเปิด Page 110 of 134

ตารางที่ ความสูญเสียความเสียดทานเทียบเท่าสำหรับอุปกรณ์ในระบบท่อน้ำ ตารางที่ ความสูญเสียความเสียดทานเทียบเท่าสำหรับอุปกรณ์ในระบบท่อน้ำ Page 111 of 134

รูปที่ กราฟความสูญเสียความเสียดทานเทียบเท่าสำหรับอุปกรณ์ในระบบท่อน้ำ Page 112 of 134

5 การหาอัตราการไหลของน้ำที่ใช้ในระบบ จากสมการการแลกเปลี่ยนความร้อนของน้ำเมื่อผ่านอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน ในกรณีใช้ค่าอัตราการ ไหลเชิงปริมาตรของน้ำในหน่วย gallon/min, ค่าความหนาแน่นของน้ำ 62.4 lb/ft3 = 8.34 lb/gallon, ความจุ ความร้อนจำเพาะของน้ำ 1 Btu/lb o F และ กำหนดให้ GPM คือ อัตราการไหลเชิงปริมาตรของน้ำในหน่วย gallon/min จะได้ว่า Q = 500 GPM T โดยที่ 500 คือ ค่าคงที่โดยประมาณ เนื่องจากการแปลงหน่วยและคุณสมบัติของน้ำ = 8.34 lb/gallon 60 min/hr 1Btu/lb F o ในกรณีใช้ค่าอัตราการถ่ายเทความร้อนในหน่วย ton of refrigerant และ กำหนดให้ TR คือ อัตราการถ่ายเทความร้อนในหน่วย ton of refrigerant จะได้ว่า T TR or GPM GPM T TR = = 24 24 โดยที่ 24 1 คือ ค่าคงที่โดยประมาณ เนื่องจากการแปลงหน่วยและคุณสมบัติของน้ำ 12,000 Btu/hr/ton 8.34 lb/gallon 60 min/hr 1Btu/lb F o = โดยทั่วไป อุณหภูมิทางเข้าและออก ส่วนเครื่องระเหยของ chiller (หรือ ออก และ เข้า AHU) จะ ประมาณ 55o F และ 45o F ส่วน อุณหภูมิทางเข้าและออก ส่วนคอนเดนเซอร์ของ chiller จะประมาณ 90 o F และ 100 o F ดังนั้นในการประมาณอัตราไหลจะใช้ 10 F o T = Page 113 of 134

6 Water Piping Diversity ปกติการคิดค่าความร้อนของแต่ละด้านของอาคาร มักคิดค่าในขณะที่เกิด Peak load แต่เพราะเหตุว่าค่า ความร้อนจากดวงอาทิตย์ที่มีต่อด้านอาคารแต่ละด้านจะมากที่สุด ณ เวลาใดเวลาหนึ่งเท่านั้น ดังนั้นทุก units ใน แต่ละด้านของอาคารจึงไม่จำเป็นที่ต้องการ water flow เต็มที่ในเวลาพร้อม ๆ กัน มีเพียง units ที่อยู่ในด้านใด ด้านหนึ่งเท่านั้นที่ต้องการ water flow เต็มที่ ดังนั้นถ้าแต่ละ units สามารถปรับปริมาณน้ำที่ต้องการขณะเกิด peak load การใช้หลักการดังกล่าวข้างต้น (Diversity) จะช่วยลดปริมาณน้ำส่ง ลดขนาดท่อและลดขนาดปั๊มลงได้ แต่การใช้หลักการนี้ได้ต้องมีเงื่อนไข 2 อย่าง คือ • แต่ละ units จะต้องสามารถปรับปริมาณน้ำได้เองโดยอัตโนมัติ • ต้องมี units ต่าง ๆ ติดตั้งอยู่มากกว่าหนึ่งด้านของอาคาร นอกจากนี้แล้ว Diversity จะใช้กับ units ซึ่งอยู่ที่ด้านของอาคารช่วงสุดท้ายของการส่งน้ำไม่ได้ รูปที่ Diversity Chart Page 114 of 134

ตัวอย่าง Diversity • วงจร A ด้าน W ไม่ต้องลด diversity เฉพาะ ด้าน N Ratio accumulate = 160/280 = 0.57 จากกราฟได้ diversity = .785 • วงจร B ด้าน S ไม่ต้องลด diversity เฉพาะ ด้าน E Ratio accumulate = 120/280 = 0.43 จากกราฟได้ diversity = .725 ใช้ diversity ลดอัตราการไหลเพื่อลดขนาดท่อ *กรณีต้นทางที่ลดขนาดแล้วเล็กกว่าปลายทางไห้เพิ่มขนาด ขึ้นมาไห้เท่าปลายทาง Page 115 of 134

Pump เครื่องสูบน้ำ มีหนาที่ในการหมุนเวียนน้ำเย็นในวงจรน้ำเย็นและในวงจรน้ำหล่อเย็น ของระบบปรับอากาศ ในงานปรับอากาศมักจะใช้ปั๊มชนิด centrifugal รูปที่ การติดตั้งปั๊ม รูปที่ หลักการทำงานของ centrifugal pump Page 116 of 134

กำลังของปม กำลังหมายถึงอัตราการทำงานตอหน่วยเวลา หน่วยของกำลัง คือ Watt และ house power (HP) โดย หนึ่งแรง มา มีคาเทากับ 745.7 Watt (745.7 N.m/s) หรือ 550 ft lbf/s โดย กำลังในหน่วยแรงม้าที่ตองใหกับน้ำ เพื่อเอาชนะเฮดต่าง ๆ ในระบบ เรียกว่า แรงมาตามทฤษฎี, Theoretical horse power, และ Water horse power ส่วน กำลังที่ตองใช้เพื่อขับเพลาของปั๊มของมอเตอร์หรือเครื่องยนต์ที่ใช้ จะเรียกว่า break house power (Bhp) สมการแสดงกำลังงานตามทฤษฎีที่ต้องใช้ในการส่งของไหลในหน่วย แรงม้า (hp) คือ WHP = H ∙ Q 3960 WHP คือ Water house power หรือ กำลังงานที่ต้องใช้ในการส่งน้ำ (แรงม้า; HP) H คือ ความดันในรูปความสูงของน้ำ (Head; ft) Q คือ อัตราการไหลเชิงปริมาตรของน้ำ (U.S แกลลอน/ นาที่; gpm) สำหรับประสิทธิภาพของปั๊มน้ำ คือกำลังงานในการส่งของไหล (WHP) หาร ด้วยกำลังงานที่ต้องใส่เข้าไป เพื่อขับเพลาของปั๊ม (BHP) ซึ่งมาจากมอเตอร์ ดังนั้นจะได้สมการของประสิทธิภาพของปั๊ม คือ = H ∙ Q ∙ 100 BHP ∙ 3960 คือ ประสิทธิภาพของปั๊มน้ำ (%) BHP คือ Break house power หรือ กำลังงานที่ต้องใส่เข้าไปเพื่อขับเพลาของปั๊ม (แรงม้า; HP) หมายเหตุ : 1 U.S แกลลอน = 0.133681 ft3 = 3.7848 ลิตร, 1 ฟุต =0.3048 เมตร, 1 HP (แรงม้า ) = 0.746 kW = 33,000 ft-lb/min Page 117 of 134

System curve จากระบบท่อน้ำ เมื่อทราบค่าของเฮด H และอัตราไหล Q ที่ต้องการ สามารถนำมาสร้างกราฟของระบบ (System curve) ได้จากสมการ H1 H2 = ( Q1 Q2 ) 2 โดยกราฟดังกล่าวจะแสดงถึงความสัมพันธ์ ของเฮดในระบบท่อเมื่อมีอัตราการไหลค่าต่าง ๆ เมื่อนำกราฟ ของระบบมาใส่ในกราฟของปั๊ม Pump Characteristic Curve จุดตัดของกราฟคือจุดที่ปั๊มจะทำงานเมื่อนำปั๊มนี้ มาติดตั้งเข้ากับระบบ Pump Characteristic Curve ปกติบริษัทผู้ผลิตปั๊มจะให้ความสัมพันธ์ของการทำงานของปั๊มกับตัวแปรต่าง ๆ ในรูปของกราฟ เรียกว่า Pump Characteristic Curve หรือ Performance curve of pump ซึ่งจะแสดง อัตราการไหล กับ เฮด,กำลัง, ประสิทธิภาพของปั๊มแต่ละรุ่นและขนาดใบพัดปั๊ม เวลาเลือกใช้งานเราจะเลือก หลายผู้ผลิตจะมีกราฟให้เลือกรุ่น ของปั๊มที่เหมาะสมกับที่ใช้งานก่อนแล้วค่อยพิจารณาPerformance curve ของปั๊มรุ่นที่ต้องการ โดยปั๊มจะทำงาน ที่ตำแหน่งตามตำแหน่งของเส้นกราฟที่ระบุเท่านั้น การพิจารณาต้องพิจารณา เฮดและอัตราการไหลที่ต้องการ โดยต้องใช้ system curve ควบคู่กับ Pump Characteristic Curve โดยมักจะเลือกจุดที่มีประสิทธิภาพสูงสุด จุด ที่เลือกเรียกวา Design Operating Point Pump Affinity Laws กฎความสัมพันธ์ของปั๊ม เป็นสมการที่ใช้คำนวณ การเปลี่ยนแปลง อัตราการไหลเชิงปริมาตร (Volume flow rate or Volume capacity; Q) ความดัน หรือ เฮด (Pressure or Head; H) และ กำลังที่ต้องใช้ (Power consumptions; P) ของปั๊มที่เปลี่ยนแปลงจากจุดที่ทำงานเมื่อมีการเปลี่ยนความเร็วรอบของปั๊ม (Speed of wheel; N) และ ขนาดใบพัดหรืออิมเพลเลอร์ (impeller diameter; D) Q1 Q2 = N1 N2 ∙ D1 D2 H1 H2 = ( N1 N2 ) 2 ∙ ( D1 D2 ) 2 P1 P2 = ( N1 N2 ) 3 ∙ ( D1 D2 ) 3 Page 118 of 134

รูปที่ ตัวอย่าง catalog สำหรับใช้ในการเลือกปั๊ม รูปที่ Performance curve of pump Page 119 of 134

ตัวอย่าง ในระบบท่อน้ำที่ต้องการอัตราการไหล 75 gpm พบว่าต้องการเฮดรวม 40 ftwg หากนำปั๊มที่มีกราฟตาม รูป จง แสดงจุดที่ปั๊มทำงาน หาค่าของประสิทธิภาพ และกำลังมอเตอร์ที่ใช้ขับปั๊มนี้ หากใช้ใบพัดขนาด 6 inch และ 6.5 inch รูปที่ ตัวอย่างของ pump’s performance curve ขนาด 6 ½ นิ้ว ที่ 1750 rpm Page 120 of 134

System curve H 40 0 10 20 30 40 50 60 Q 75.00 0.00 37.50 53.03 64.95 75.00 83.85 91.86 System curve ตัด pump curve 6 ½ inch ที่ Q = 77 gpm H= 42 ftwg BHP=1.30 hp และ η=61% 6 inch ที่ Q = 71 gpm H= 36 ftwg BHP=1.05 hp และ η=58% ถ้าใช้ใบ 6 ½ inch ต้องการอัตราการไหล 75 gpm โดยปรับอัตราการไหลเป็น N2 จากPump Affinity Laws N2 = N1Q2 Q1 = 1750 ∙ 75 77 = 1704.6 rpm ถ้าใช้ใบ 6 inch ต้องการอัตราการไหล 75 gpm โดยปรับอัตราการไหลเป็น N2 จากPump Affinity Laws N2 = N1Q2 Q1 = 1750 ∙ 75 71 = 1848.6 rpm ถ้าใช้ความเร็วรอบเดิม (1750 rpm) แต่ปรับแต่งขนาดใบเพื่อให้อัตราการไหล 75 gpm ตามต้องการคือ D2 = D1Q2 Q1 = 6.5 ∙ 75 77 = 6.33 inch Page 121 of 134

Net Positive Suction Head (NPSH) ของเหลวอาจเดือดกลายเป็นไอที่อุณหภูมิไม่สูงนักได้ ถ้าหากความดันบนผิวของของเหลวลดลงมากพอ การทำงานของปั๊มโดยทั่ว ๆ ไปจะเป็นการลดความดันในห้องสูบลงให้ต่ำกว่าความกดดันของบรรยากาศก่อนที่จะ เพิ่มพลังงานให้กับของเหลว ดังนั้นถ้าของเหลวอยู่ระดับเดียวกันกับศูนย์กลางของปั๊ม แรงที่ขับดันให้ของเหลวไหล เข้าไปสู้ห้องสูบก็จะมีแต่ความกดดันของบรรยากาศเพียงอย่างเดียวหรือถ้าระดับของของเหลวอยู่สูงกว่าก็จะมี แรงดันจากของเหลวมาช่วยด้วย ในทางตรงกันข้าม ถ้าหากของเหลวอยู่ต่ำกว่าปั๊มแรงขับดันก็จะลดลง เนื่องจาก เราไม่ต้องการให้ของเหลวกลายเป็นไอ ความกดดันให้ของเหลวไหลเข้าไปในห้องสูบที่เป็นประโยชน์อย่างแท้จริง ก็ คือความกดดันที่หน้าห้องสูบ เฉพาะส่วนที่มากกว่าความดันไอของของเหลวนั้น NPSH ก็คือความดันสัมบูรณ์ (Absolute pressure) หรือเฮดที่หน้าห้องสูบทั้งหมด โดยบอกเป็นค่าความดันเท่ากับแท่งความสูงของของเหลว ที่ ก่อให้เกิดการไหลของของเหลวเข้าไปในห้องสูบของปั๊ม ลบด้วยความดันไอของของเหลวนั้นหลักการของ NPSH ใช้ได้กับปั๊มทุกประเภทไม่ว่าจะเป็นแบบเซนตริฟูกอล โรตารี่ หรือแบบลูกสูบชัก ค่า NPSH มีความสำคัญต่อการ ทำงานของปั๊มมาก เพราะว่าถ้าค่านี้ไม่มากพอ ของเหลวในห้องสูบจะกลายเป็นไอซึ่งมีผลให้ประสิทธิภาพการ ทำงานลดลงมาก ปั๊มจะเกิดการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง อาจเกิดการกร่อนเนื้อโลหะของใบพัดหรือห้องสูบและทำ ความเสียหายให้แก่ปั๊มได้ การกัดกร่อนเนื้อโลหะเนื่องจากสาเหตุดังกล่าวนี้เรียกว่า คาวิเตชั่น (Cavitation) NSPH มีอยู่ 2 แบบด้วยกันคือ NPSH ที่ต้องการ (Required NPSH, NPSHr) และ NPSH ที่มีอยู่ (Available NPSH, NPSHa) สำหรับค่าแรกเป็นค่าที่ขึ้นอยู่กับการออกแบบปั๊มซึ่งจะเปลี่ยนไปตามลักษณะอัตราการสูบ ความเร็ว ฯลฯ ค่าดังกล่าวนี้บริษัทผู้ผลิตจะบอกมาพร้อมกับรายละเอียดอย่างอื่นของปั๊ม ส่วน NPSHa ขึ้นอยู่กับสภาพการทำงาน ที่ปั๊มนั้นติดอยู่ กล่าวคือเป็นเฮดที่มีอยู่จริงตามลักษณะการติดตั้ง ถ้าหากจะให้ปั๊มทำงานอย่างมีประสิทธิภาพแล้ว NPSH ที่มีอยู่จริงจะต้องไม่น้อยกว่าค่าที่ต้องการสำหรับปั๊มนั้น หลักการเลือกเครื่องสูบน้ำ - การออกแบบควรพิจารณา ถึงองค์ประกอบเกี่ยวกับปริมาณน้ำที่สูบ และความดันน้ำในระบบ ซึ่งจะช่วย ลดกำลังไฟฟ้า ของมอเตอร์ที่จะเลือกใช้ให้น้อยลง - เลือกเครื่องสูบน้ำช่วงที่มีประสิทธิภาพการทำงาน (Efficiency) สูงสุด ณ จุดที่ต้องการใช้งาน (คือตรง กับปริมาณน้ำที่สูบและความดันน้ำในระบบ) ซึ่งโดยปกติจะอยู่ในช่วง กลาง ๆ ของ Pump Performance Curve ของเครื่องสูบน้ำ - ควรออกแบบให้ระบบปรับอากาศมีความดันน้ำที่พอเพียงและพอดีสำหรับการใช้งานทั้งระบบ และมี ความเสียดทานในระบบน้อย เช่น ออกแบบให้ความยาวของท่อน้ำสั้นที่สุดและมีท่อเลี้ยวข้องอต่าง ๆ น้อยเลือกใช้ ท่อน้ำที่เส้นผ่านศูนย์กลางโตเพียงพอต่อปริมาณการไหลของน้ำในท่อ เลือกใช้อุปกรณ์วาล์ว และเครื่องกรอง (Strainer) ที่มีความเสียดทานน้อย Page 122 of 134

เครื่องทำน้ำเย็น (Chiller) โครงสร้างของเครื่องทำน้ำเย็น ก็เหมือนกับเครื่องปรับอากาศทุกชนิด คือ มีวงจรการทำความเย็น (Refrigeration Cycle) เหมือนเดิม เพียงแต่แทนที่อีวาโปเรเตอร์จะทำความเย็นให้อากาศโดยตรง ก็กลับไป ทำ ความเย็นให้กับน้ำก่อน เมื่อน้ำเย็นแล้ว จึงใช้น้ำเป็นตัวกลางถ่ายทอดความเย็นต่อไปให้กับ FCU หรือ AHU อีก ทอดหนึ่ง ระบบส่งน้ำเย็นนี้อาศัยท่อน้ำเย็น (Chilled Water Pipe) มีทั้งท่อส่งน้ำเย็น (Supply Chilled Water Pipe) และท่อน้ำเย็นกลับ (Return Chilled Water Pipe) ซึ่งจะต้องหุ้มฉนวน เพื่อป้องกันน้ำเกาะท่อ (Condensation)เนื่องจากความเย็นของท่อ จะทำให้ความชื้นที่อยู่ในอากาศมาเกาะเป็นหยดน้ำที่ท่อ สาเหตุที่ต้อง ใช้น้ำเป็นตัวกลางถ่ายทอดความเย็นนี้ เนื่องจากน้ำสามารถสูบจ่ายไปได้ไกลๆโดยไม่มีปัญหา จะรั่วบ้างก็ไม่เป็นไร และการควบคุมปริมาณน้ำก็ทำได้ง่าย ซึ่งก็จะมีผลทำให้การควบคุมอุณหภูมิทำได้ง่าย และแม่นยำขึ้น โดยเครื่อง ทำน้ำเย็น สามารถแบ่งชนิดได้จาก การระบายความร้อนของCondenser เป็น Air Cooled Chiller System และ Water Cooled • Air Cooled Water Chiller เครื่องทำน้ำเย็นที่อาศัยการระบายความร้อนด้วยอากาศ ลักษณะของงานที่ใช้เครื่องทำน้ำเย็นแบบนี้ จะ เป็น ลักษณะของงานที่มีความต้องการความเย็นไม่มากนัก (มักจะไม่เกิน 500 ตันความเย็น) ซึ่งต้องการความ สะดวกในการติดตั้ง และต้องการลดภาระการดูแลรักษา หรือจะใช้ในโครงการที่ขาดน้ำ หรือไม่มีน้ำที่มีคุณภาพ พอจะมาใช้ระบายความร้อนของเครื่องได้ อย่างไรก็ตาม เครื่องที่ระบายความร้อนด้วยอากาศ ก็ย่อมที่จะกินไฟ มากกว่า เครื่องที่ระบายความร้อนด้วยน้ำ (โดยทั่วไปเครื่องทำน้ำเย็นแบบระบายความร้อน ด้วยอากาศกินไฟ ประมาณ 1.4 - 1.6 กิโลวัตต์/ตัน คอมเพรสเซอร์ที่ใช้มักจะเป็นคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ หากมีขนาดใหญ่หน่อย ก็อาจจะมีชนิดที่เป็นสกรูส่วนชนิดที่เป็นหอยโข่ง จะมีใช้เฉพาะเครื่องขนาดใหญ่จริงๆ เท่านั้น • Water Cooled Water Chiller ในกรณีที่โครงการมีขนาดใหญ่ และมีความต้องการความเย็นมาก มักจะนิยมใช้เครื่องทำน้ำเย็นชนิดนี้ เพราะจะมีเครื่องทำน้ำเย็นที่มีประสิทธิภาพสูงให้เลือกใช้ (0.62 - 0.75 กิโลวัตต์/ตัน) ทำให้ได้ระบบปรับอากาศที่ กินไฟน้อยกว่าเครื่องแบบอื่น ๆ อย่างไรก็ตามการเลือกใช้ระบบนี้จะต้องมีหอระบายความร้อน และจะต้องมั่นใจว่า มีน้ำเพียงพอ มีคุณภาพเหมาะสมกับการนำมาเติมที่หอระบายความร้อนลักษณะโครงสร้างของเครื่องทำน้ำเย็นก็ ยังคงเหมือนกับเครื่องแบบ Air-cooled เพียงแต่แทนที่จะระบายความร้อนด้วยอากาศ ก็กลายเป็นการระบาย ความร้อนด้วยน้ำเท่านั้นเอง ระบบท่อน้ำระบายความร้อน หรือที่เรียกว่า Condenser Water จะประกอบด้วยเครื่องสูบน้ำระบาย ความร้อน (Condenser Water Pump) ทำหน้าที่สูบน้ำเพื่อมาระบายความร้อนให้กับคอนเดนเซอร์ของเครื่องทำ น้ำเย็น คอมเพรสเซอร์จะมีทั้งชนิดลูกสูบ, สกรู และแบบหอยโข่ง Page 123 of 134

รูปที่ Air Cooled Water Chiller และ Water Cooled Water Chiller Page 124 of 134

การเลือกเครื่องทำน้ำเย็นสำหรับระบบปรับอากาศ ควรพิจารณาองค์ประกอบดังนี้ • เครื่องที่มีค่า COP หรือ EER สูงที่ภาระการใช้งานต่าง ๆ การเลือกเครื่องทำน้ำเย็นที่มีค่า COP หรือ EER สูง ต้องพิจารณาในเรื่องของการ คุ้มค่าการลงทุน เนื่องจากเครื่องที่มีค่า COP หรือ EER สูงจะมีราคาสูงกว่า ซึ่งลักษณะ งานที่จะให้คุ้มทุนได้เร็วก็คือ งานที่มีชั่วโมงการใช้งานเครื่องปรับอากาศมาก หรือ ตลอดวันและตลอดปี เช่น โรงแรม โรงพยาบาล เป็นต้น • เลือกเครื่องที่บำรุงรักษา และควบคุมการใช้งานได้สะดวกหรือเหมาะสมกับผู้ควบคุมใช้งาน • เลือกจำนวนเครื่องให้ทำงานได้ค่า COP หรือ EER สูงที่ภาระสูงสุด และภาระต่ำสุด และให้มีเครื่อง ชุดสำรองที่มีขนาดที่ประหยัด เช่น อาคารสำนักงานแห่งหนึ่ง มีภาระการทำความเย็นสูงสุด 1,000 ตันความเย็น ในช่วงบ่ายของฤดู ร้อน และมีภาระการทำความเย็นต่ำสุด 300 ตันความเย็นในช่วงเช้าของฤดูหนาว ส่วนในช่วงอื่น ๆ ภาระจะแปรเปลี่ยน ระหว่าง 300 และ 1,000 ตันความเย็น ในกรณีเช่นนี้ ควรจะเลือกเครื่องทำ ความเย็นขนาด 500 ตันความเย็นจำนวน 3 เครื่อง โดยมีเครื่อง หนึ่งเครื่องในสามเครื่องนี้เป็นเครื่อง ชุดสำรอง โดยในการควบคุมการใช้งานเครื่องทำน้ำเย็น สามารถเลือกเดินเครื่องให้เหมาะสมกับภาระ ทำความเย็นและภาวะที่เครื่องทำงานมีค่า COP สูงคือ เมื่อภาระการทำความเย็น 300 ถึง 500 ตัน ความเย็น ให้เดินเครื่องทำน้ำเย็น 1 เครื่อง และเมื่อภาระการทำความเย็นสูงกว่า 500 ตันความเย็น ให้เดินเครื่องทำน้ำเย็น 2 เครื่อง เป็นต้น แนวทางการกำหนดจำนวน Chiller * • กำหนดขนาดตามโหลดรวมของห้องทุกห้องรวมทั้งอาคาร (ไม่ใช่ผลรวมของโหลดสูงสุดของทุกห้อง) หรือ ใช้ ผลรวมของโหลดสูงสุดคูณ diversity 60-80% • ออกแบบให้มีเครื่องเล็กรับโหลดน้อยสุดได้ และถ้าเครื่องใหญ่สุดต้องซ่อมเครื่องที่เหลือควรรับโหลดสูงสุด ได้ เช่น มีโหลดสูงสุด 1000 ตัน อาจใช้ 2 เครื่อง 1000+1000 3 เครื่อง 500+500+500 4 เครื่อง 500+500+250+250 * อ้างอิงจาก เอกสาร การอบรมวิชาชีพสำหรับวิศวกรจบใหม่ ของ คุณจักรพันธ์ ภวังค์คะรัตน์ Page 125 of 134

รูปที่ การควบคุมอัตราการไหลในระบบท่อ Page 126 of 134

ถังรับน้ำขยายตัว (Expansion Tank) ใช้รักษาความดันในเส้นท่อ เติมน้ำในระบบ และเป็นที่ให้น้ำขยายตัว ขนาดของถังรับน้ำขยายตัวหาจาก ปริมาตรน้ำในระบบ (รวมในอุปกรณ์) × 0.005 ถังขยายตัวทำหน้าที่ เป็นห้องที่น้ำเย็นขยายตัวเข้าไปเมื่อมีน้ำใน ระบบมีอุณหภูมิสูงขึ้น เพื่อรองรับการขยายตัวของน้ำ ถังขยายตัว จะมีจุดที่น้ำและก๊าซ (หรือพื้นผิวที่ยุบตัวได้) พบ กัน ถังขยายตัวมี 3 ลักษณะ คือ (A) ถังปิด ซึ่งบรรจุ อากาศและน้ำไว้ภายใน ซึ่งน้ำและอากาศพบกันโดยตรง (B) ถังเปิด ซึ่งเปิดสู่บรรยากาศ (C) ถังปิดแบบมีพื้นผิวยืดหยุ่นได้หรือแบบมีถุงอากาศ (diaphragm tank or bladder tank) ซึ่งระหว่าง น้ำและอากาศจะมีพื้นผิวที่ยืดหยุ่นได้กั้นอยู่ หรือ มีผนัง ของถุงอากาศกั้นอยู่ ในแบบที่ (A) และ (B) อากาศสามารถที่จะเข้าละลายเข้าสู่น้ำในระบบได้ที่ผิวสัมผัสและอาจทำให้ระบบ สูญเสียสมรรถนะได้ ดังนั้นการออกแบบระบบน้ำเย็นในปัจจุบัน จึงนิยมใช้ถังขยายตัวแบบที่ (C) รูปที่ Expansion Tank Page 127 of 134

หอระบายความร้อน (Cooling Tower) อุปกรณ์ที่ใช้ทำให้น้ำระบายความร้อนเย็นลง และน้ำที่ใช้ในการระบายความร้อนนี้ เรียกว่า Condenser Water หลักการทำงานของหอระบายความร้อน อาศัยหลักการระเหยของน้ำที่จะทำให้น้ำเย็นลง โดยการนำน้ำที่ ร้อนหลักจากผ่านคอนเดนเซอร์ ซึ่งจะมีอุณหภูมิประมาณ 38 องศาเซลเซียส มาฉีดเพื่อให้สวนทางกับลมที่ เกิด จากแรงดูดของพัดลมของหอระบายความร้อน ขั้นตอนนี้ จะทำให้น้ำบางส่วนระเหยไปกับอากาศ น้ำที่เหลือ จะมี อุณหภูมิต่ำลงเพราะถูกดึงความร้อนไปใช้ในการระเหย และตกลงมาที่อ่างรับน้ำ ก็จะมีอุณหภูมิลดเหลือประมาณ 32 องศาเซลเซียส สามารถนำกลับไปใช้ในการระบายความร้อนได้ใหม่ น้ำบางส่วน (ประมาณ 2 - 3 เปอร์เซ็นต์) ของปริมาณน้ำหมุนเวียนทั้งหมดจะสูญเสียไป เนื่องจากการระเหยบ้าง โดยพัดลมเป่าไปบ้าง ล้นบ้าง จึงต้องมีการ เติมน้ำเข้ามาชดเชย การระบายความร้อนด้วยน้ำ มีประสิทธิภาพสูงกว่าการระบายความร้อนด้วยอากาศ เนื่องจาก อุณหภูมิของน้ำที่ต่ำกว่าอากาศ และการถ่ายเทความร้อนผ่านน้ำจะมีประสิทธิภาพดีกว่าการถ่ายเทผ่านอากาศ หอ ระบายความร้อน สามารถแยกได้เป็นประเภท 2 ประเภทคือ • แบบน้ำและอากาศไหลสวนกัน (Counter Flow) • น้ำและอากาศไหลแบบตั้งฉากกัน (Cross Flow) การใช้ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ ทำให้ต้องมีระบบท่อน้ำระบายความร้อน (Condenser Water System) เพิ่มขึ้นอีก 1 ระบบ ต้องใช้น้ำมากขึ้น และยังต้องการดูแลระบบน้ำนี้เพิ่มขึ้น เพราะน้ำจะแห้งไม่ได้ ต้อง เดินหอระบายความร้อน ต้องเติมสารเคมี เพื่อป้องกันการเกิดตะกรัน และตะไคร่น้ำ และต้องรักษาทำความสะอาด คอดเดนเซอร์ และหอระบายความร้อนด้วย นอกจากนี้ ขนาดถังน้ำสำรองใต้ดินก็จะมีขนาดใหญ่ขึ้นอีกเท่าตัว เพื่อ สำรองน้ำใช้ในการเติมหอระบายความร้อนสถานที่ตั้งหอระบายความร้อนก็มีความสำคัญ เพราะละอองน้ำจากหอ ระบายความร้อนทำให้เกิดความชื้นหากมากระทบกับอาคารก็จะมีละอองคราบน้ำที่ยากต่อการทำความสะอาด และ ถ้าย้อนกลับมาเข้าทางช่องอากาศบริสุทธิ์ ก็จะทำให้ภายในอาคารมีความชื้นสูง อาจมีเชื้อรา และยังอาจจะ ได้รับแบคทีเรียที่เรียกว่า Legionella ซึ่งมีผลทำให้เกิดโรคในระบบทางเดินหายใจได้หอระบายความร้อน มักจะมี ขนาดใหญ่ และต้องการการระบายอากาศที่ดี จึงจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น ในการออกแบบ สถาปัตยกรรม จึงจะต้องพิจารณาตำแหน่งของหอระบายความร้อน ตั้งแต่เริ่มแรก จึงจะสามารถทำให้เกิดความ กลมกลืนกับอาคาร หากติดตั้งไว้ใกล้กับพื้นที่ที่ไม่ต้องการเสียง การลดการสั่นสะเทือนจากหอระบายความร้อน เป็นเรื่องยากเหมือนกัน เพราะพัดลมอันเป็นต้นกำเนิดของ การสั่นสะเทือนมักจะเดินที่รอบต่ำ (ประมาณ 600 รอบ/นาที) จึงกำจัดการสั่นสะเทือนยากกว่าอุปกรณ์อื่น เช่น เครื่องสูบน้ำ ซึ่งจะเดินที่รอบสูงกว่า (ประมาณ 1,450 รอบ/นาที หรือ 2,900 รอบ/นาที) หากใช้สปริงที่มี การยุบตัวมาก ทำให้ยากต่อการควบคุมการแกว่งของใบพัดลม ที่อาจจะไปตีกับตัวถังได้ การติดตั้งสปริงมัก ติดตั้งที่ชุดตัวพัดลมเลย จะไม่นำสปริงไปรองรับหอระบายความร้อน ทั้งตัว เนื่องจากมีน้ำหนักมาก และยุ่งยาก ส่วนการลดเสียงจะใช้วิธีเลือกพัดลมที่มีระดับเสียงต่ำ หากระดับเสียงยัง สูงเกินไปอีก (โดยทั่วไปไม่ควรจะเกิน 60 เดซิเบล-เอ) อาจจะต้องติดตั้งกล่องเก็บเสียงเพิ่มเข้าไป หลักการเลือก ขนาดหอผึ่งลม เพื่อให้เกิดการอนุรักษ์พลังงานก็คือ การเลือกหอผึ่งลม ที่ทำให้น้ำที่ออกจากคอนเดนเซอร์ของ เครื่องทำน้ำเย็นมีอุณหภูมิต่ำลงได้มาก ก็จะทำให้ค่า COP ของเครื่องทำน้ำเย็นมีค่าสูงขึ้น จะเห็นได้ว่าหอผึ่งลมเป็น อุปกรณ์หลักของระบบปรับอากาศตัวหนึ่งที่สามารถผลิตได้ ภายในประเทศ ซึ่งมีราคาไม่แพงนัก จึงคุ้มค่าที่จะ Page 128 of 134

ลงทุนเพิ่มในการเลือกขนาดของหอผึ่งลมให้มีขนาดใหญ่ ขึ้นกว่าขนาดที่คำนวณไว้ประมาณ 1 ขนาด ซึ่งจะทำให้ค่า COP ของเครื่องทำน้ำเย็นมีค่าสูงขึ้น รูปที่ หอระบายความร้อน (Cooling Tower) Page 129 of 134

อัตราการไหลน้ำหล่อเย็น (Cold water flow; CW gpm) Qc = Qe + (bhpc × 2545) Qc คือ อัตราการถ่ายเทความร้อนของ condenser ของ chiller (Btu/h) Qe คือ อัตราการถ่ายเทความร้อนของ evaporator ของ chiller (Btu/h) bhpc คือ แรงม้าของ compressor ของ chiller (hp) gpmc = Qc 500 × ∆T gpmc คือ อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น (gpm) ∆T ตือ ผลต่างของอุณหภูมิเข้าและออกของน้ำหล่อเย็น (โดยประมาณ 10 o F) หรืออาจใช้ค่าประมาณ อัตราการไหลของน้ำหล่อเย็น (Cold water) = 1.25 เท่าของอัตราการไหลของ น้ำเย็น (Chilled water) เครื่องส่งลมเย็น (Air handling unit) เครื่องส่งลมเย็น มีหน้าที่ในการส่งลมเย็นที่ผ่านการแลกเปลี่ยนความร้อน กับอีแวปเรเตอร์หรือขดท่อทำ ความเย็น (Evaporator or Cooling Coil) เพื่อหมุนเวียนลมเย็นเข้าสู่พื้นที่ปรับอากาศ โดยหลักการเลือก เครื่องส่งลมเย็น เพื่อให้เกิดการอนุรักษ์พลังงาน จะพิจารณาถึงองค์ประกอบดังต่อไปนี้ - การเลือกพัดลมส่งลมเย็นที่มีประสิทธิภาพสูงสุด ณ จุดที่ต้องการใช้งาน (คือตรงกับ ปริมาณลมและความดันลมในระบบ) ซึ่งโดยปกติจะอยู่ในช่วงกลาง ๆ ของ Fan Performance Curve ของพัดลม - การออกแบบควรพิจารณา ถึงองค์ประกอบเกี่ยวกับปริมาณลม และความดัน (แรงเสียดทาน) ซึ่งจะช่วย ลดกำลังไฟฟ้าของมอเตอร์ - ออกแบบให้ระบบปรับอากาศ มีความเสียดทานในระบบให้น้อยลงโดยการ ออกแบบให้ความยาวของท่อ ลมจากเครื่องปรับอากาศ ไปยังบริเวณพื้นที่ปรับอากาศสั้นที่สุด, ให้มีความยาวเท่า ๆ กัน หรือมีท่อเลี้ยวข้องอน้อย เช่น การจัดวางตำแหน่งเครื่องส่งลมเย็นอยู่กลาง ๆ บริเวณพื้นที่ปรับ อากาศ ทำให้ความเสียดทานการไหลของลมในท่อน้อยลง ซึ่งจะช่วยลดกำลังไฟฟ้าของมอเตอร์ให้น้อยลง - ออกแบบให้ท่อลมมีมิติความกว้างและมิติความสูงของท่อลมมีมิติใกล้เคียงกันเพื่อให้ความเร็วของลมใน ท่อต่ำ ทำให้ความเสียดทานการไหลของลมในท่อน้อยลง ซึ่งจะช่วยลดกำลังไฟฟ้าของมอเตอร์ให้น้อยลง Page 130 of 134

- การเลือกใช้อุปกรณ์ช่วยแปรเปลี่ยนปริมาณลม ในบางพื้นที่จะมีการเปลี่ยนแปลงภาระการทำความเย็น ค่อนข้างมาก โดยต้องเปิดเครื่องส่งลมเย็นตลอดทั้งวัน อาทิเช่น Lobby และ Coffee Shop ของโรงแรม หรือพื้นที่ ปรับอากาศที่ได้รับภาระความร้อนจากภายนอกในช่วงเช้าและช่วง บ่ายไม่เท่ากัน คือตั้งอยู่ในบริเวณทิศตะวันออกหรือทิศตะวันตก ทิศใดทิศหนึ่งดังนั้น หลักการเลือกขนาดของ เครื่องส่งลมเย็นและอุปกรณ์ช่วยแปรเปลี่ยนปริมาณลมเพื่อควบคุมปริมาณลมให้เหมาะสมกับภาระการทำความ เย็นที่เปลี่ยนแปลง จะทำให้เกิดการอนุรักษ์พลังงาน คือ ลดกำลังไฟฟ้าของมอเตอร์ให้น้อยลง โดยวิธีการ แปรเปลี่ยนปริมาณลมสามารถทำได้ดังนี้ (ก) ใช้มอเตอร์ที่สามารถแปรเปลี่ยนความเร็วรอบได้ (Variable Speed Motor) โดยใช้อุปกรณ์ควบคุม เรียกว่า “INVERTER” ซึ่งเป็นวิธีการที่แน่นอนในการควบคุมปริมาณลมและประหยัดพลังงานได้ดีที่สุด แต่ต้องมี การลงทุนสูง (ข) ใช้อุปกรณ์ปรับช่องลมเข้าของพัดลม (Inlet Guide Vane) ซึ่งเป็นวิธีที่ประหยัดพลังงานได้ค่อนข้างดี อีกวิธีหนึ่ง แต่การลงทุนยังค่อนข้างสูง (ค) ใช้อุปกรณ์ปรับช่องลมออกของพัดลม (Discharge Damper) ซึ่งเป็นวิธีประหยัดพลังงานได้ดี พอสมควร และราคาลงทุนจะถูกกว่ามากองค์ประกอบในการเลือกใช้อุปกรณ์ช่วยแปรเปลี่ยนปริมาณลมสำหรับ เครื่องส่งลมเย็นนี้ จะไม่เหมาะสมกับบริเวณพื้นที่ปรับอากาศที่มีการเปลี่ยนแปลงภาระการทำความเย็นน้อย เนื่องจากจะประหยัดพลังงานได้น้อย และไม่คุ้มค่าต่อการลงทุน ระบบท่อน้ำทิ้ง (Condensate Drain) ในห้องปรับอากาศ โดยปกติจะมีความชื้นสัมพัทธ์ประมาณ 55% ที่อุณหภูมิ 24-26 C ซึ่งอากาศภายนอก จะมีความชื้นสัมพัทธ์ 70-80% ที่อุณหภูมิ 30-35 C และอาจสูงถึงเกือบ 100% บ่อยในหน้าฝน ดังนั้น เครื่องปรับอากาศนอกจากจะมีหน้าที่ลดอุณหภูมิอากาศลงแล้ว ยังมีหน้าที่ลดความชื้นลงด้วยอากาศเมื่อผ่านคอยล์ เย็นจะกระทบกับผิวของคอยล์เย็น และเกิดการกลั่นตัวของความชื้นในอากาศที่ผิวคอยล์เย็นนี้จะกลายเป็นหยดน้ำ ไหลลงมา ดังนั้นที่ใต้คอยล์เย็นจะมีถาดน้ำทิ้ง เพื่อรองรับปริมาณน้ำในอากาศที่เกิดจากการกลั่นตัวของความชื้นนี้ เพื่อไม่ให้หยดเลอะเทอะ หลังจากนั้นก็จะมีท่อน้ำทิ้งที่เรียกว่า Condensate Drain เพื่อนำน้ำนี้ไปทิ้งต่อไป ท่อนี้ จะต้องหุ้มฉนวน เพราะน้ำทิ้งนี้มีความเย็น ไม่เช่นนั้นอาจจะมีน้ำเกาะที่ท่อ ต้องจัดให้มีตำแหน่งให้ทิ้ง และจะต้องมี ความลาดเอียง เพื่อให้สามารถระบายน้ำทิ้งได้โดยสะดวก ในการติดตั้งมักจะต้องติดคอห่านเล็กๆ (Trap) เพื่อ ป้องกันไม่ให้เครื่องปรับอากาศดูดลมจากภายนอกห้องย้อนเข้ามาตามท่อ ซึ่งอาจจะมีกลิ่น รวมทั้งอาจจะทำให้น้ำ ไหลไม่สะดวกได้ Page 131 of 134

ระบบควบคุมควันไฟ (Smoke Control System) อาคารที่เข้าข่ายอาคารขนาดใหญ่ จะต้องพิจารณาให้มีระบบควบคุมควันนี้ ซึ่งตามเทศบัญญัติในปัจจุบัน ระบุให้มีระบบอัดอากาศ (Pressurizing System) ในบันไดหนีไฟ เนื่องจากประเทศไทยไม่มีปัญหาอากาศหนาวใน หน้าหนาว จึงอาจจะใช้การเปิดช่องระบายอากาศตามธรรมชาติที่บันไดหนีไฟ ซึ่งควรจะเป็นช่องที่เปิดตาย เช่น การใช้ช่องบานเกล็ดหรือช่องระเบียง ขนาดไม่น้อยกว่า 1.4 ตารางเมตรต่อชั้นได้ การเปิดช่องดังกล่าวจะทำให้ บันไดหนีไฟไม่มีสภาพเป็นปล่องไฟ หรือเกิด Stack Effect เมื่อเกิดเพลิงไหม้ พร้อมทั้งช่วยการระบายอากาศใน บันไดด้วย การเปิดช่องดังกล่าวนี้จะต้องพิจารณาลักษณะเปลือกอาคารข้างเคียงด้วยว่าหากเกิดเพลิงไหม้จะต้องไม่ มีเปลวไฟหรือควันไฟไหลย้อนเข้ามาในบันไดได้ การระบายอากาศตาม ธรรมชาตินี้เป็นระบบที่ไม่มีระบบเครื่องกล ที่อาจจะไม่ทำงานได้ การอัดอากาศในบันไดหนีไฟ อาศัยพัดลมอัดอากาศ โดยควรจะทำปล่องลมอัดอากาศภายใน บันไดหนีไฟ เพื่อช่วยส่งลม หากใช้การก่ออิฐเป็นปล่องจะต้องทำให้ผิวภายในเรียบเพื่อลดแรงเสียดทานของลม แล้วจะมีหน้ากากเป่าลมทุกชั้น รวมทั้งมีระบบควบคุมความดันภายในบันไดให้ได้ตามที่ต้องการ คือ ไม่มากจนผลัก เปิดประตูเข้าบันไดได้ลำบาก และต้องไม่น้อยจนไม่สามารถป้องกันควันไฟเข้าสู่บันไดได้ (เทศบัญญัติระบุไว้ที่ 38 ปาสคาล) ปล่องอัดอากาศสำหรับโถงลิฟต์บริการจะต้องแยกจากปล่องของบันไดหนีไฟสำหรับอาคารสูงหรืออาคาร ขนาดใหญ่ นอกจากจะมีระบบอัดอากาศตามที่เทศบัญญัติระบุดังกล่าวแล้ว ยังควรจะพิจารณาให้มีระบบระบาย ควัน และ ระบบการนำอากาศเข้ามาเจือจางควันไฟด้วยเมื่อเกิดเพลิงไหม้ ส่วนมากคนจะสลบ หรือเป็นอันตราย เนื่องจากควันไฟที่เป็นก๊าซพิษที่เกิดจากการเผาไหม้ ดังนั้นการช่วยให้คนหนีออกจากอาคารได้โดยปลอดภัย จึงต้อง อาศัยให้มีระบบการระบายควันไฟนี้ออกไปบริเวณที่ควรจะจัดให้มีระบบนี้ได้แก่บริเวณโถงสูง (Atrium) ห้องจัด เลี้ยง (Convention Hall) ห้องจัดนิทรรศการ (Exhibition Hall) หรือแม้แต่ในพื้นที่สำนักงาน และเพื่อให้การ ระบายควันมีประสิทธิภาพ จึงต้องมีการนำอากาศเข้ามาในบริเวณข้างเคียงด้วย โดยมีจุดประสงค์ 2 ประการ คือ ประการแรก เพื่อช่วยเจือจากควันไฟ และช่วยให้ระบายควันไฟได้เร็วขึ้นประการที่สอง คือ ช่วยไล่ควันไฟออกจาก บริเวณข้างเคียงสำหรับอาคารสูง ยังมีเทคนิคการป้องกันการลามของควันไฟที่เรียกว่า ระบบแซนวิช (Sandwich System)โดยมีการดูดควันไฟออกจากที่ที่เกิดเพลิงไหม้ และอัดอากาศในชั้นที่อยู่สูงกว่าและต่ำกว่าระบบไฟฟ้าที่จะ จ่ายให้กับพัดลมในระบบนี้ จะต้องใช้ไฟฟ้าฉุกเฉินและใช้สายไฟฟ้าชนิดที่ทนไฟได้ในการกำหนดวัสดุภายใน ประกอบอาคาร หากสามารถเลือกใช้วัสดุที่ไม่ติดไฟ หรือไม่ก่อให้เกิดก๊าซพิษเมื่อถูกไฟเผา ก็จะทำให้เกิดวาม ปลอดภัยสูงขึ้น Page 132 of 134

รูปที่ Round Pilot Fire Damper รูปที่ Rectangular Fire Damper Page 133 of 134

รูปที่ Rectangular Pilot Fire Damper Page 134 of 134